第9章 长期熬夜第章 睡眠不足会直接降低你的智力
相信大家都有过这样的体会, 晚上睡觉太晚, 第二天就会感觉精力很差,很多问题思考起来都很费力。 没错, 缺乏睡眠时, 你需要用更大的脑力才可以理解问题, 这一过程对于人而言十分痛苦。 在自然界中几乎所有的动物都需要用睡眠来维持自己的生命, 人也不例外。 如果从睡眠与学习之间的关系来讲, 睡眠质量的好坏直接影响着你的学习质量。 那么为什么缺乏睡眠会对学习成绩产生影响 缺乏睡眠对人体影响的本质又是什么呢
2013年美 国 罗 切 斯 特 大 学 的 神 经 科学家麦肯锡 · 内德哥德 (maikennedergaard) 发表在 《科学》 期刊上的一篇论文很好地解释了整个过程, 其大意主要是缺乏深度睡眠的人, 大脑中会积累毒素蛋白。 形象的比喻就是我们的大脑在睡眠时就像是一块藏满毒素的海绵, 只有在深度睡眠与慢波睡眠的状态下, 才能够促进脑脊髓液流向大脑, 并 “冲洗” 掉残留在大脑中的毒素。
为什么这一 “冲洗” 过程 无法在白天 人们清醒时完成呢 原因在于人类身体演化 的 缺 陷。 人 体 是 一 个 十 分 精 密 且 复 杂 的 系 统, 当 我 们 清 醒 时,大脑需要调控完成的功能十分繁多, 以至于无法抽出额外的精力来完成大脑的清洗工作, 为了更好地分配任务, 大脑演化出睡眠时完成清理的功能,从而减轻清醒时大脑的负担, “换句话说, 当我们清醒时, 我们的大脑会持续累积一种叫作β-淀 粉 蛋 白 (β-amyloidprotein) 的 毒 素 蛋 白, 这 种 蛋 白 的沉积同时也是阿尔茨海默病的重要病源之一”。 但当人入睡时, 大脑通过脑脊髓液就可以将毒素排出去。 这也是为什么任何哺乳动物都需要睡眠的原因之一。
脑脊髓液为无色透明液体, 分布在各脑室内、 蛛网膜下腔和脊髓中央管内, 与血浆和淋巴液的性质相似, 略带黏性, 扮演着大脑 “清洗剂” 的角色。
脑脊髓液平时充斥在脊髓与大脑周围。 神经科学家麦肯锡·内德哥德在实验一开始, 就发现脑脊髓液会通过脑部血管周边的一些微细小通道进入大脑组织当中, 这个进入的过程受到一种名叫脑胶质细胞 (glialcell) 的控制, 并且这类脑胶质细胞在大脑中还兼顾执行人体免疫相关功能的任务, 因此也有生物学家将这一大脑排污清洁系统形象地称作脑淋巴系统 (cerebrolymphaticsystem)。 在进行动物实验时, 研究人员发现小白鼠在睡眠或者麻醉时, 其大脑皮层中的细胞会 “自动地” 给脑脊髓液 “腾出” 空间, 其大脑皮层中细胞周围的空间甚至会扩大将近60, 以便更好地促使脑脊髓液的 “涌入”, 与此同时生物学家也在检测β 淀粉蛋白这一毒素在小白鼠脑内的浓度。 经过比对, 在这一过程中, 小白鼠睡眠时大脑内的β 淀粉蛋白这一毒素的消失速率至少是未睡眠时的2倍。
接下来的研究如果和上一个研究结合在一起看, 则更加表明了睡眠对大脑清除毒素的重要性。 来自美国马萨诸塞州波士顿大学的神经类科学家劳拉·路易斯 (lauralewis), 同样将研究成果发表在 《科学》 期刊的研究论文中, 劳拉·路易斯通过先进的仪器, 在人类大脑睡眠状态中观测到了脑脊髓液反复 “冲洗” 大脑的整个过程。
实验初期, 劳拉·路易斯召集了十几名身体状况相似的志愿者, 并观测他们的大脑进入睡眠状态后脑脊髓液的变化, 当志愿者进入慢波睡眠时, 脑脊髓液经过特定区域并过滤后, 周期性地进入大脑内部, 并开始按照特定顺序环绕大脑流动, 当脑脊髓液到达脑部最顶端时, 会渗透进脑壁细胞 (brain cellwall) 的小动脉之间, 通过亲和性充斥到脑组织间隙, 之后便开始与间隙中的液体进行混合, 带走白天产生的残留在大脑中的β 淀粉蛋白及相关毒素, 保证大脑内部的清洁。
除了上述发现, 在研究过程中, 劳拉·路易斯还发现, 在慢波睡眠的状态下, 脑脊髓液大约平均每20秒就会向大脑中涌入一次进行交换, 在脑脊髓液尚未进入大脑之前的数秒钟, 大脑中的血液会迅速退出大脑, 就像二者商量好了一样给大脑腾出更多的空间容量。 这个过程始终伴随着慢波睡眠, 也就是说这个 “清洗” 大脑的过程将随着慢波睡眠的消失而停止。
劳拉·路易斯认为这个过程的机理很可能是人们在熟睡时, 许多大脑神经元会处于关闭的状态, 此时的大脑不再需要高浓度血氧提供能量, 从而血液也开始退出大脑局部区域。 当血液流出, 为了弥补大脑下降的脑压, 脑脊髓液正好趁此压力差时涌入大脑, 形成液体替换并完成冲洗任务。
因此, 我们可以通过以上这两组科学家跨时将近7年的研究, 呈现出一幅大脑睡眠时脑脊髓液 “冲洗” 脑部的动态活动图, 并且这两项研究都证实了大脑清洁工作基本上在晚上完成, 这也就是晚上睡觉时要做好颈椎保暖的原因。 大脑与脑脊髓液不停地进行物质交换, 而颈椎就是这个交换的唯一通道。 舒适的枕头加上合适的温度就可以保持脑脊髓液与大脑的恒温交换而不受阻碍。 我曾一度受到颈椎不舒服的困扰, 去医院检查也没有任何病因, 但是每天颈椎就是很不舒服, 经过一些病理治疗也不见好转。 后来我看到了关于慢波睡眠时脑脊髓液与大脑之间的交换 “清洗” 工作的相关研究论文, 于是我每天做好颈椎的保暖工作, 即便是晚上睡觉也带上稍微薄点的脖套保暖,因为我们盖被子时很容易将颈椎裸露在外, 神奇的事情发生了, 在戴着脖套睡觉一个月后我的颈椎病就发生了好 转, 现在我每天都戴着脖套入睡,即便是在夏天, 一年下来, 我的颈椎几乎没有再疼过。 中医讲后脖子上有风府、 风池、 风门这三大穴位, 这三大穴位是风邪侵入并引发颈椎病、 感冒、 头晕、 头疼等的关键通道。 所以让颈椎保持温暖的确是治疗颈椎问题的一个好方法。
小结:晚上睡觉事实上是脑脊髓液流向大脑并 “冲洗” 掉残留在大脑中的毒素。 缺乏睡眠会积累毒素, 影响第二天的学习质量。 做好对颈椎的保暖，颈椎是脑脊髓液与大脑之间的通道。